توقيت الصمام المتغير

توقيت الصمام المتغير ( VVT ) هو عملية تغيير توقيت حدث رفع الصمام في محرك الاحتراق الداخلي ، وغالبًا ما يستخدم لتحسين الأداء أو الاقتصاد في استهلاك الوقود أو الانبعاثات. يتم استخدامه بشكل متزايد مع أنظمة رفع الصمام المتغير . هناك العديد من الطرق التي يمكن من خلالها تحقيق ذلك، بدءًا من الأجهزة الميكانيكية إلى الأنظمة الكهروهيدروليكية والأنظمة الخالية من الحدبات . تتسبب لوائح الانبعاثات الصارمة بشكل متزايد [1] في دفع العديد من مصنعي السيارات إلى استخدام أنظمة VVT.
تستخدم المحركات ثنائية الأشواط نظام صمام الطاقة للحصول على نتائج مماثلة لنظام VVT.
نظرية الخلفية
تُستخدم الصمامات داخل محرك الاحتراق الداخلي للتحكم في تدفق غازات السحب والعادم إلى داخل وخارج غرفة الاحتراق . يؤثر توقيت ومدة ورفع هذه الأحداث الصمامية بشكل كبير على أداء المحرك. بدون توقيت الصمام المتغير أو رفع الصمام المتغير ، يكون توقيت الصمام هو نفسه لجميع سرعات المحرك وظروفه، وبالتالي فإن التنازلات ضرورية. [2] يتم تحرير المحرك المجهز بنظام تشغيل توقيت الصمام المتغير من هذا القيد، مما يسمح بتحسين الأداء على مدى نطاق تشغيل المحرك.
تستخدم محركات المكبس عادةً صمامات يتم تشغيلها بواسطة أعمدة الكامات . تفتح ( ترفع ) الكامات الصمامات لفترة زمنية معينة ( مدة ) أثناء كل دورة سحب وعادم. يعد توقيت فتح الصمام وإغلاقه، بالنسبة لموضع العمود المرفقي، مهمًا. يتم تشغيل عمود الكامات بواسطة العمود المرفقي من خلال أحزمة التوقيت أو التروس أو السلاسل .
يتطلب المحرك كميات كبيرة من الهواء عند التشغيل بسرعات عالية. ومع ذلك، قد تغلق صمامات السحب قبل دخول الهواء الكافي إلى كل غرفة احتراق، مما يقلل من الأداء. من ناحية أخرى، إذا أبقى عمود الحدبات الصمامات مفتوحة لفترات زمنية أطول، كما هو الحال مع عمود الحدبات للسباق، تبدأ المشاكل في الحدوث عند سرعات المحرك المنخفضة. قد يؤدي فتح صمام السحب بينما لا يزال صمام العادم مفتوحًا إلى خروج الوقود غير المحترق من المحرك، مما يؤدي إلى انخفاض أداء المحرك وزيادة الانبعاثات. وفقًا لكتاب المهندس ديفيد فيزارد "Building Horsepower"، عندما يكون كل من السحب والعادم مفتوحين في وقت واحد، يدفع العادم ذو الضغط الأعلى بكثير شحنة السحب للخلف، خارج الأسطوانة، مما يؤدي إلى تلويث مشعب السحب بالعادم، في أسوأ الحالات.
المستمر مقابل المنفصل
استخدمت أنظمة توقيت الصمام المتغير المبكرة تعديلًا متدرجًا. على سبيل المثال، يتم استخدام توقيت واحد عند أقل من 3500 دورة في الدقيقة ويتم استخدام توقيت آخر عند أكثر من 3500 دورة في الدقيقة.
توفر أنظمة "توقيت الصمام المتغير المستمر" الأكثر تقدمًا تعديلًا مستمرًا (لا نهائيًا) لتوقيت الصمام. وبالتالي، يمكن تحسين التوقيت ليناسب جميع سرعات المحرك وظروفه. [2] [3]
مرحلة الكاميرا مقابل المدة المتغيرة
أبسط أشكال VVT هو تغيير طور الحدبات ، حيث تدور زاوية طور عمود الحدبات للأمام أو للخلف بالنسبة لعمود المرفق. وبالتالي، تفتح الصمامات وتغلق مبكرًا أو متأخرًا؛ ومع ذلك، لا يمكن تغيير رفع عمود الحدبات ومدته فقط باستخدام نظام تغيير طور الحدبات.
يتطلب تحقيق مدة متغيرة في نظام VVT نظامًا معقدًا، مثل ملفات تعريف الكاميرا المتعددة أو الكاميرات المتذبذبة.
التأثير النموذجي لتعديلات التوقيت
يعتمد هذا القسم بشكل كبير أو كليًا على مصدر واحد . ( مايو 2013 ) |
الإغلاق المتأخر لصمام السحب (LIVC) يتضمن الاختلاف الأول في توقيت الصمام المتغير المستمر إبقاء صمام السحب مفتوحًا لفترة أطول قليلاً من المحرك التقليدي. وينتج عن هذا أن يدفع المكبس الهواء فعليًا خارج الأسطوانة ويعيده إلى مشعب السحب أثناء شوط الانضغاط. يملأ الهواء الذي يتم طرده مشعب السحب بضغط أعلى، وفي أشواط السحب اللاحقة يكون الهواء الذي يتم سحبه عند ضغط أعلى. وقد ثبت أن الإغلاق المتأخر لصمام السحب يقلل من خسائر الضخ بنسبة 40٪ أثناء ظروف الحمل الجزئي، ويقلل من انبعاثات أكسيد النيتريك ( NOx ) بنسبة 24٪. أظهر عزم دوران المحرك الأقصى انخفاضًا بنسبة 1٪ فقط، وظلت انبعاثات الهيدروكربون دون تغيير. [3]
إغلاق صمام السحب المبكر (EIVC) طريقة أخرى لتقليل خسائر الضخ المرتبطة بسرعة المحرك المنخفضة وظروف الفراغ العالية هي إغلاق صمام السحب قبل المعتاد. يتضمن ذلك إغلاق صمام السحب في منتصف شوط السحب. تكون متطلبات الهواء / الوقود منخفضة جدًا في ظروف الحمل المنخفض والعمل المطلوب لملء الأسطوانة مرتفع نسبيًا، لذا فإن إغلاق صمام السحب المبكر يقلل بشكل كبير من خسائر الضخ. [3] أظهرت الدراسات أن إغلاق صمام السحب المبكر يقلل من خسائر الضخ بنسبة 40٪ ويزيد من الاقتصاد في استهلاك الوقود بنسبة 7٪. كما قلل من انبعاثات أكسيد النيتريك بنسبة 24٪ في ظروف الحمل الجزئي. الجانب السلبي المحتمل لإغلاق صمام السحب المبكر هو أنه يخفض بشكل كبير درجة حرارة غرفة الاحتراق، مما قد يزيد من انبعاثات الهيدروكربون. [3]
فتح صمام السحب المبكر يعد فتح صمام السحب المبكر أحد الاختلافات الأخرى التي تتمتع بإمكانات كبيرة لتقليل الانبعاثات. في المحرك التقليدي، يتم استخدام عملية تسمى تداخل الصمام للمساعدة في التحكم في درجة حرارة الأسطوانة. من خلال فتح صمام السحب مبكرًا، سيتدفق بعض غاز العادم الخامل/المحترق للخلف خارج الأسطوانة عبر صمام السحب، حيث يبرد مؤقتًا في مشعب السحب. ثم يملأ هذا الغاز الخامل الأسطوانة في شوط السحب التالي، مما يساعد في التحكم في درجة حرارة الأسطوانة وانبعاثات أكسيد النيتريك. كما أنه يحسن الكفاءة الحجمية، لأنه يوجد غاز عادم أقل ليتم طرده في شوط العادم. [3]
يمكن التحكم في توقيت إغلاق صمام العادم المبكر والمتأخر لتقليل الانبعاثات. تقليديًا، يفتح صمام العادم، ويتم دفع غاز العادم خارج الأسطوانة إلى مشعب العادم بواسطة المكبس أثناء تحركه لأعلى. من خلال التحكم في توقيت صمام العادم، يمكن للمهندسين التحكم في كمية غاز العادم المتبقية في الأسطوانة. من خلال إبقاء صمام العادم مفتوحًا لفترة أطول قليلاً، يتم إفراغ الأسطوانة بشكل أكبر وتكون جاهزة لملئها بشحنة هواء/وقود أكبر في شوط السحب. من خلال إغلاق الصمام مبكرًا قليلاً، يبقى المزيد من غاز العادم في الأسطوانة مما يزيد من كفاءة الوقود. يسمح هذا بتشغيل أكثر كفاءة في جميع الظروف.
هذا القسم يحتاج إلى التحديث . ( يوليو 2019 ) |
التحديات
العامل الرئيسي الذي يمنع استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في السيارات الإنتاجية هو القدرة على إنتاج وسيلة فعالة من حيث التكلفة للتحكم في توقيت الصمامات في ظل الظروف الداخلية للمحرك. [ بحاجة لمصدر ] سيدور المحرك الذي يعمل بسرعة 3000 دورة في الدقيقة عمود الحدبات 25 مرة في الثانية، لذلك يجب أن تحدث أحداث توقيت الصمام في أوقات دقيقة لتقديم فوائد الأداء. توفر محركات الصمامات الكهرومغناطيسية والهوائية بدون كامات أعظم تحكم في توقيت الصمام الدقيق، ولكن في عام 2016، لم تعد فعالة من حيث التكلفة لمركبات الإنتاج. [ بحاجة لمصدر ]
تاريخ
محركات البخار
يعود تاريخ البحث عن طريقة لتحديد مدة فتح الصمام المتغيرة إلى عصر المحركات البخارية عندما كان يُشار إلى مدة فتح الصمام باسم " قطع البخار ". وقد دعمت ترس صمام ستيفنسون ، كما استخدم في قاطرات البخار المبكرة، القطع المتغير ، أي التغييرات في الوقت الذي يتم فيه قطع دخول البخار إلى الأسطوانات أثناء شوط القدرة.
كانت الأساليب المبكرة لقطع التيار المتغير مقترنة باختلافات في قطع التيار الداخل مع اختلافات في قطع التيار الخارج. وقد تم فصل قطع التيار الداخل عن قطع التيار الخارج مع تطوير صمام كورليس . وقد تم استخدام هذه الصمامات على نطاق واسع في المحركات الثابتة ذات الأحمال المتغيرة ذات السرعة الثابتة، مع قطع التيار الداخل، وبالتالي عزم الدوران، الذي يتم التحكم فيه ميكانيكيًا بواسطة منظم الطرد المركزي وصمامات التعثر .
مع دخول صمامات القفاز حيز الاستخدام، بدأ استخدام ترس صمام مبسط يستخدم عمود الحدبات. مع مثل هذه المحركات، يمكن تحقيق قطع متغير باستخدام أعمدة كامات ذات ملف تعريف متغير تم تحريكها على طول عمود الحدبات بواسطة المنظم. [ 4] أنتجت عربات البخار Serpollet بخارًا ساخنًا للغاية وعالي الضغط، مما يتطلب صمامات قفاز، وقد استخدمت هذه آلية عمود حدبات منزلق حاصلة على براءة اختراع، والتي لم تغير قطع صمام السحب فحسب، بل سمحت أيضًا بعكس المحرك. [5]
الطائرات
استخدم محرك كليرجيت V-8 التجريبي المبكر بقوة 200 حصان من عشرينيات القرن العشرين عمود كامات منزلق لتغيير توقيت الصمام [ بحاجة لمصدر ] . تضمنت بعض إصدارات محرك بريستول جوبيتر الشعاعي في أوائل عشرينيات القرن العشرين تروس توقيت الصمام المتغير، بشكل أساسي لتغيير توقيت صمام السحب فيما يتعلق بنسب الضغط الأعلى. [6] كان لمحرك لايكومينج R-7755 نظام توقيت الصمام المتغير يتكون من كامتين يمكن للطيار اختيارهما. واحدة للإقلاع والمطاردة والهروب، والأخرى للرحلات الاقتصادية.
السيارات
أصبحت رغبة القدرة على تغيير مدة فتح الصمام لتتناسب مع سرعة دوران المحرك واضحة لأول مرة في عشرينيات القرن العشرين عندما بدأت حدود الدورات في الدقيقة القصوى المسموح بها في الارتفاع بشكل عام. حتى ذلك الوقت تقريبًا كانت دورات المحرك في الدقيقة الخاملة ودورات تشغيله متشابهة جدًا، مما يعني أنه لم تكن هناك حاجة كبيرة لمدة الصمام المتغيرة. كان أول استخدام لتوقيت الصمام المتغير في سيارة كاديلاك رونبوت وتونيو لعام 1903 التي ابتكرها ألانسون بارتريدج براش براءة اختراع 767،794 "ترس صمام السحب لمحركات الاحتراق الداخلي" المقدمة في 3 أغسطس 1903، ومنحت في 16 أغسطس 1904. [7] قبل بعض الوقت من عام 1919، صمم لورانس بومروي، كبير مصممي فوكسهول، محركًا سعة 4.4 لترًا لاستبدال مقترح لطراز 30-98 الحالي ليُطلق عليه اسم H-Type. [8] في هذا المحرك، كان من المفترض أن يتحرك عمود الحدبات العلوي الفردي طوليًا للسماح بتشغيل فصوص عمود الحدبات المختلفة. وفي عشرينيات القرن العشرين، بدأت تظهر أول براءات اختراع لفتح الصمام بمدة متغيرة - على سبيل المثال براءة اختراع الولايات المتحدة براءة اختراع الولايات المتحدة 1,527,456 .
في عام 1958 تقدمت شركة بورش بطلب للحصول على براءة اختراع ألمانية، كما تقدمت بطلب للحصول عليها ونُشرت كبراءة اختراع بريطانية GB861369 في عام 1959. استخدمت براءة اختراع بورش كامة متذبذبة لزيادة رفع الصمام ومدته. يتم تشغيل كامة ديسمودرومية من خلال قضيب دفع/سحب من عمود لامركزي أو صفيحة مائلة . من غير المعروف ما إذا كان قد تم تصنيع أي نموذج أولي عامل على الإطلاق.
كانت شركة فيات أول شركة مصنعة للسيارات تحصل على براءة اختراع لنظام توقيت الصمام المتغير الوظيفي للسيارات والذي يتضمن رفعًا متغيرًا. تم تطوير النظام بواسطة جيوفاني تورازا في أواخر الستينيات، واستخدم الضغط الهيدروليكي لتغيير نقطة ارتكاز متابعي الكامات (براءة اختراع الولايات المتحدة 3،641،988). [9] تغير الضغط الهيدروليكي وفقًا لسرعة المحرك وضغط السحب. كان الاختلاف النموذجي في الفتح 37٪.
كانت ألفا روميو أول شركة مصنعة تستخدم نظام توقيت الصمام المتغير في سيارات الإنتاج (براءة اختراع الولايات المتحدة 4،231،330). [10] كانت موديلات حقن الوقود من ألفا روميو سبايدر 2000 لعام 1980 مزودة بنظام توقيت الصمام المتغير الميكانيكي. تم تصميم النظام بواسطة المهندس جيامباولو جارسيا في السبعينيات. [11] استخدمت جميع موديلات ألفا روميو سبايدر من عام 1983 فصاعدًا نظام توقيت الصمام المتغير الإلكتروني. [12]
في عام 1989، أطلقت هوندا نظام VTEC . [13] بينما يغير نظام NVCS السابق من نيسان مرحلة عمود الحدبات، يتحول نظام VTEC إلى ملف تعريف عمود الحدبات المنفصل عند سرعات المحرك العالية لتحسين القدرة القصوى. كان أول محرك VTEC أنتجته هوندا هو B16A الذي تم تركيبه في Integra و CRX و Civic هاتشباك المتوفرة في اليابان وأوروبا. [ بحاجة لمصدر ]
في عام 1992، قدمت بورش لأول مرة نظام VarioCam ، والذي كان أول نظام يوفر تعديلًا مستمرًا (كانت جميع الأنظمة السابقة تستخدم تعديلًا منفصلًا). تم إطلاق النظام في بورشه 968 وتم تشغيله على صمامات السحب فقط.
دراجات نارية
تم تطبيق توقيت الصمام المتغير على محركات الدراجات النارية ولكن تم اعتباره "تحفة فنية" غير مفيدة حتى عام 2004 بسبب عقوبة وزن النظام. [14] ومنذ ذلك الحين، تضمنت الدراجات النارية بما في ذلك VVT كاواساكي 1400GTR / Concours 14 (2007)، ودوكاتي مولتيسترادا 1200 (2015)، وبي إم دبليو R1250GS (2019) وياماها YZF-R15 V3.0 (2017)، وسوزوكي GSX-R1000R 2017 L7.
بحري
بدأ استخدام توقيت الصمام المتغير في المحركات البحرية. يستخدم محرك VVT البحري من إنتاج شركة فولفو بنتا جهاز تعديل طور عمود الحدبات، والذي يتم التحكم فيه بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية، والذي يغير باستمرار تقدم أو تأخر توقيت عمود الحدبات. [15]
ديزل
في عام 2007، طورت شركة كاتربيلر محركات Acert C13 وC15 التي تستخدم تقنية VVT لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين، لتجنب استخدام إعادة تدوير غاز العادم بعد متطلبات وكالة حماية البيئة لعام 2002. [16] [17]
في عام 2010، طورت ميتسوبيشي وبدأت الإنتاج الضخم لمحركها 4N13 1.8 لتر DOHC I4، وهو أول محرك ديزل لسيارة ركاب في العالم يتميز بنظام توقيت الصمام المتغير. [18] [19]
تسمية السيارات
يستخدم المصنعون العديد من الأسماء المختلفة لوصف تنفيذهم للأنواع المختلفة من أنظمة توقيت الصمام المتغير. تتضمن هذه الأسماء:
- AVCS (سوبارو)
- نظام AVLS (سوبارو)
- CPS (بروتون)
- CVVTCS (نيسان، إنفينيتي)
- CVVT (تم تطويره بواسطة Hyundai و Kia ، ولكن يمكن العثور عليه أيضًا في Geely و Iran Khodro و Volvo )
- DCVCP - طور الكامات المتغير المستمر المزدوج (جنرال موتورز)
- DVT (توقيت متغير Desmodromic، Ducati)
- DVVT ( دايهاتسو ، بيرودوا، ولينغ)
- FSI، TFSI، TSI، SI ( مجموعة فولكس فاجن )
- MIVEC (ميتسوبيشي)
- مولتي إير (FCA)
- VCT (فورد)
- N-VCT (نيسان)
- S-VT (مازدا)
- Ti-VCT (فورد)
- VANOS ( Va riable No ckenwellen S teuerung) - "توقيت عمود الحدبات" بدون إضافة Valvetronic ( BMW )
- Variatore di fase ألفا روميو (VCT) (ألفا روميو)
- فاريوكام (بورش)
- VTEC ، i-VTEC (هوندا، أكيورا)
- VTi ، ( سيتروين ، بيجو ، أوبل ، ومجموعة بي إم دابليو )
- VVC ( MG روفر )
- VVL (نيسان)
- رفع الصمام (أودي)
- في في ايه ( ياماها )
- VVEL (نيسان، إنفينيتي)
- VVT ( كرايسلر ، جنرال موتورز ، بروتون ، سوزوكي وماروتي سوزوكي ، ايسوزو ، مجموعة فولكس فاجن ، تويوتا )
- VVT-i ، VVTL-i (تويوتا، لكزس)
- VTVT (هيونداي)
طرق تنفيذ التحكم في الصمام المتغير (VVC)
تبديل الكاميرا
تستخدم هذه الطريقة ملفين تعريفيين للكامات، مع محرك للتبديل بين الملفين التعريفيين (عادةً عند سرعة محرك محددة). يمكن أن يوفر تبديل الكام أيضًا رفعًا متغيرًا للصمام ومدة متغيرة، إلا أن التعديل يكون منفصلًا وليس مستمرًا.
كان أول استخدام إنتاجي لهذا النظام هو نظام VTEC من هوندا . يغير نظام VTEC الضغط الهيدروليكي لتشغيل دبوس يقفل ذراع التأرجح عالي الرفع وعالي المدة إلى ذراع تأرجح منخفض الرفع وقليل المدة مجاور.
مرحلة الكاميرا
تعتمد العديد من أنظمة VVT الإنتاجية على نظام تحديد مرحلة الكامات ، باستخدام جهاز يُعرف باسم المتغير الذي يغير مرحلة عمود الكامات والصمامات (يشير الطور إلى التوقيت النسبي بين أعمدة الكامات الداخلة والخارجة، ويُعبر عنه كمقياس زاوي). يسمح هذا بالتعديل المستمر لتوقيت الكامات (على الرغم من أن العديد من الأنظمة المبكرة استخدمت التعديل المنفصل فقط)، إلا أنه لا يمكن تعديل المدة والرفع.
كاميرا متذبذبة
تستخدم هذه التصميمات حركة اهتزازية أو اهتزازية في فص كامة جزئي، [ بحاجة لتوضيح ] والتي تعمل على تابع. ثم يقوم هذا التابع بفتح الصمام وإغلاقه. تستخدم بعض أنظمة الكامات المتذبذبة فص كامة تقليدي، بينما تستخدم أنظمة أخرى فص كامة لامركزي وذراع توصيل. والمبدأ مشابه لمحركات البخار، حيث يتم تنظيم كمية البخار الداخل إلى الأسطوانة بواسطة نقطة "قطع" البخار.
تتمثل ميزة هذا التصميم في أن تعديل الرفع والمدة يتم بشكل مستمر. ومع ذلك، في هذه الأنظمة، يكون الرفع متناسبًا مع المدة، وبالتالي لا يمكن تعديل الرفع والمدة بشكل منفصل.
تعمل أنظمة الكاميرات المتذبذبة في BMW ( valvetronic )، [20] وNissan ( VVEL )، وToyota ( valvematic ) على صمامات السحب فقط.
محرك الكاميرا اللامركزي
تعمل أنظمة محرك الكامات اللامركزية من خلال آلية قرصية لامركزية تعمل على إبطاء وتسريع السرعة الزاوية لفص الكامات أثناء دورانه. إن ترتيب الفص بحيث يتباطأ أثناء فترة فتحه يعادل إطالة مدته.
تتمثل ميزة هذا النظام في إمكانية تغيير المدة بشكل مستقل عن الرفع [21] (ومع ذلك، لا يغير هذا النظام الرفع). العيب هو الحاجة إلى محركين ووحدة تحكم لامركزية لكل أسطوانة (واحد لصمامات السحب وواحد لصمامات العادم)، مما يزيد من التعقيد والتكلفة.
MG Rover هي الشركة المصنعة الوحيدة التي أصدرت محركات تستخدم هذا النظام. [ بحاجة لمصدر ]
فص كام ثلاثي الأبعاد
يتكون هذا النظام من فص كامة يختلف على طوله [22] (مشابه لشكل المخروط). يتمتع أحد طرفي فص الكامة بفترة رفع قصيرة/مخفضة، والطرف الآخر بفترة رفع أطول/مرتفعة. وفيما بينهما، يوفر الفص انتقالًا سلسًا بين هذين الملفين. من خلال تحريك منطقة فص الكامة التي تلامس المتتبع، يمكن تغيير الرفع والمدة باستمرار. ويتحقق ذلك عن طريق تحريك عمود الكامات محوريًا (تحريكه عبر المحرك) بحيث يتعرض المتتبع الثابت لملف فص متغير لإنتاج كميات مختلفة من الرفع والمدة. الجانب السلبي لهذا الترتيب هو أنه يجب تصميم ملفات تعريف الكامة والمتابع بعناية لتقليل إجهاد التلامس (بسبب الملف المتغير).
يرتبط اسم فيراري عادةً بهذا النظام، [23] [24] ومع ذلك، فمن غير المعروف ما إذا كانت أي من نماذج الإنتاج حتى الآن قد استخدمت هذا النظام.
ملف تعريف فصي كامة مكون من عمودين
من غير المعروف أن هذا النظام يُستخدم في أي محركات إنتاجية.
يتكون من عمودي كامات متوازيين (متقاربين) مع تابع دوار يمتد على كلا عمودي الكامات ويتحرك عليه فصان في نفس الوقت. يحتوي كل عمود كامات على آلية طور تسمح بتعديل موضعه الزاوي بالنسبة لعمود مرفق المحرك. يتحكم فص واحد في فتح الصمام ويتحكم الفص الآخر في إغلاق نفس الصمام، وبالتالي يتم تحقيق مدة متغيرة من خلال التباعد بين هذين الحدثين.
تشمل عيوب هذا التصميم ما يلي:
- عند الإعدادات طويلة المدة، قد يبدأ أحد الفصوص في تقليل رفعه بينما يستمر الفصوص الأخرى في الزيادة. وهذا له تأثير تقليل الرفع الإجمالي وربما يسبب مشاكل ديناميكية. تزعم إحدى الشركات أنها حلت مشكلة معدل فتح الصمام غير المتساوي إلى حد ما، مما يسمح بمدة طويلة عند الرفع الكامل. [25] [26] [27]
- حجم النظام، بسبب الأعمدة المتوازية، والأتباع الأكبر حجمًا وما إلى ذلك.
ملف تعريف فص كامة محوري مزدوج المحور
من غير المعروف أن هذا النظام يُستخدم في أي محركات إنتاجية.
مبدأ التشغيل هو أن المتابع الواحد يمتد على زوج من الفصوص المتقاربة. حتى الحد الزاوي لنصف قطر الأنف، "يرى" المتابع السطح المشترك للفصين كسطح أملس مستمر. عندما يتم محاذاة الفصوص تمامًا، تكون المدة عند الحد الأدنى (وتساوي مدة كل فص على حدة) وعندما تكون في أقصى حد من عدم محاذاتها، تكون المدة عند الحد الأقصى. والحد الأساسي للمخطط هو أنه لا يمكن حدوث تغير في المدة يساوي نصف قطر أنف الفص الحقيقي (بدرجات عمود الحدبات أو ضعف هذه القيمة بدرجات عمود المرفق). في الممارسة العملية، يتمتع هذا النوع من الحدبات المتغيرة بنطاق أقصى لتغير المدة يبلغ حوالي أربعين درجة عمود مرفقي.
هذا هو المبدأ وراء ما يبدو أنه أول اقتراح لعمود كامة متغير يظهر في ملفات براءات الاختراع بمكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة في عام 1925 (1527456). "عمود كامات كليمسون" من هذا النوع. [28]
عمود الحدبات الحلزوني
يُعرف أيضًا باسم "ملف تعريف مشترك محوري ذو عمودين مع حركة حلزونية"، ولا يُعرف أن هذا النظام يُستخدم في أي محركات إنتاجية. [29] [30] [31] [32]
يعتمد هذا النوع على مبدأ مماثل للنوع السابق، ويمكنه استخدام نفس ملف تعريف الفصوص ذات مدة القاعدة. ولكن بدلاً من الدوران في مستوى واحد، يكون التعديل محوريًا ودورانيًا مما يعطي مظهرًا حلزونيًا أو ثلاثي الأبعاد لحركته. تتغلب هذه الحركة على نطاق المدة المحدود في النوع السابق. نطاق المدة غير محدود نظريًا ولكنه عادةً ما يكون في حدود مائة درجة من العمود المرفقي، وهو ما يكفي لتغطية معظم المواقف.
يقال إن إنتاج الكاميرا صعب ومكلف، ويتطلب تصنيعًا حلزونيًا دقيقًا للغاية وتجميعًا دقيقًا.
محركات بدون كامات
تتمتع تصميمات المحركات التي لا تعتمد على عمود الحدبات لتشغيل الصمامات بمرونة أكبر في تحقيق توقيت الصمام المتغير ورفع الصمام المتغير . السيارة الإنتاجية الوحيدة التي تستخدم التصميم بدون عمود الحدبات حتى الآن هي Koenigsegg Gemera .
النظام الهيدروليكي
يستخدم هذا النظام زيت تزييت المحرك للتحكم في إغلاق صمام السحب. تتضمن آلية فتح صمام السحب صمامًا ومكبسًا داخل حجرة. يوجد صمام لولبي يتم التحكم فيه بواسطة نظام التحكم في المحرك والذي يتم تنشيطه وتزويد الزيت من خلال صمام عدم الرجوع أثناء وقت رفع الحدبة ويمتلئ الزيت في الحجرة ويتم حظر قناة العودة إلى الحوض بواسطة صمام الصمام. أثناء الحركة الهبوطية للحظة معينة، يتم فتح ممر العودة ويتم إطلاق ضغط الزيت إلى حوض المحرك.
مراجع
- ^ وكالة حماية البيئة الأمريكية، OAR (9 سبتمبر 2016). "اللوائح الخاصة بانبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري من سيارات الركاب والشاحنات". www.epa.gov . تم الاسترجاع في 12 يوليو 2022 .
- ^ ab Wu, B. (2007). نهج قائم على المحاكاة لتطوير معايرات مثالية للمحركات ذات التشغيل المتغير للصمامات. علوم وتكنولوجيا النفط والغاز، 62(4)، 539-553.
- ^ abcde Hong, H. (2004). مراجعة وتحليل استراتيجيات توقيت الصمام المتغير - ثماني طرق للتعامل مع الأمر. وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء د: مجلة هندسة السيارات، 218(10)، 1179-1200. متاح على citeseerx.ist.psu.edu (تم الوصول إليه في 2022-04-29)
- ^ "توقيت الصمام المتغير - 1886 - ميكانيكي عملي". ميكانيكي عملي . تم الاسترجاع في 4 أبريل 2010 .يناقش هذا المقال صمام الترس لمحرك W & F Wills Patent Brickworks .
- ^ تحسينات في تروس الصمامات للمحركات البخارية أحادية الفعل، براءة اختراع المملكة المتحدة رقم 190005128، 1900، "Espacenet".
- ^ آرثر دبليو، جاردينر؛ ويليام إي. ويدون (25 فبراير 1927). "تقرير رقم 272: الأداء النسبي الذي تم الحصول عليه باستخدام عدة طرق للتحكم في محرك مضغوط باستخدام البنزين" (ملف PDF) . مختبر لانجلي للطيران .
- ^ "القصة المنسية لعصر النحاس في كاديلاك VTEC". جالوبنيك . G/O media . تم الاسترجاع في 12 يناير 2021 .
- ^ كومبر، إيان (5 ديسمبر 2017). فوكسهول: أقدم شركة لصناعة السيارات في بريطانيا . فونثيل ميديا. ص. 46. رقم ISBN 978-1781556405.
- ^ "آلية تشغيل الصمامات لمحرك الاحتراق الداخلي". freepatentsonline.com . تم الاسترجاع في 12 يناير 2011 .
- ^ "مغير التوقيت لنظام التوقيت لمحرك الاحتراق الداخلي الترددي". freepatentsonline.com . تم الاسترجاع في 12 يناير 2011 .
- ^ "Alfa Romeo Spider FAQ" (PDF) . alfaspiderfaq.org . تم الاسترجاع في 29 نوفمبر 2008 .
- ^ ريس، كريس (2001). النسخة الأصلية من كتاب ألفا روميو سبايدر . دار نشر إم بي آي 2001. ص 102. رقم ISBN 0-7603-1162-5.
- ^ asia.vtec.net
- ^ Wade, Adam (2004). Motorcycle Fuel Injection Handbook. MotorBooks International. ص 149-150. ISBN 1610590945.
- ^ "Volvo Penta Variable Valve Timing (VVT)". www.marineenginedigest.com . تم الاسترجاع في 27 أكتوبر 2012 .
- ^ بينيت، شون (1 يناير 2016). محركات الشاحنات المتوسطة/الثقيلة، وأنظمة الوقود والإدارة المحوسبة. رقم ISBN 9781305578555.
- ^ محركات الشاحنات المتوسطة والثقيلة، وأنظمة الوقود والإدارة المحوسبة
- ^ "جنيف 2010: ميتسوبيشي ASX (Outlander Sport) تظهر لأول مرة في جنيف"، autoguide.com
- ^ ميتسوبيشي موتورز المملكة المتحدة معرض جنيف للسيارات 2010 مجموعة صحفية
- ^ "مقالة Autospeed Valvetronic" . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ "مقالة Rover VVC" (PDF) . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ howstuffworks.com
- ^ لوملي، جون إل. (1999). المحركات - مقدمة . كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 63-64. رقم ISBN 0-521-64277-9.
- ^ "HowStuffWorks - مقالة كاميرا فيراري ثلاثية الأبعاد". 13 ديسمبر 2000. تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ "USPTO 5052350" . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ "USPTO 5642692" . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ "Mechadyne VLD" (PDF) . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ "USPTO 4771742" . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
- ^ مجلة "Performance Buildups" المجلد 15 العدد 1 الصفحات 30–35 المؤلف: بول توسون
- ^ مجلة "عجلتان" يوليو 2008 الصفحات 74-75 المؤلف جيريمي بودلر
- ^ مجلة "Fast Fours" يوليو 2004 الصفحات 100–108 المؤلف: بول توزسون
- ^ "USPTO 6832586" . تم الاسترجاع في 17 يناير 2012 .
روابط خارجية
- كتاب صور تكنولوجيا هوندا، VTEC
- أجهزة طورية متغيرة الحدبة من Delphi (VCP)
- مقالة CVVT من فولفو
- مقالة MG Rover VVC
- مقالة عن MG Rover VVC (من sandmuseum.com)
- أنظمة Mechadyne VVA
